Al decenia, antropologen hebben geprobeerd het mysterie op te lossen van wat mensachtigen - vroege voorouders van mensen - aten om te overleven. Het antwoord op deze vraag is te vinden in de botten en tanden van mensachtigen, maar de conclusie is niet altijd duidelijk.

Volgens een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , geleid door Larisa DeSantis, paleontoloog en universitair hoofddocent biologische wetenschappen aan Vanderbilt, het antwoord op het dieet van vroege mensachtigen kan liggen in een niet-verwante groep grote herbivore zoogdieren - tapirs.

Sommige soorten tapirs hebben grote sagittale kammen - benige richels op de bovenkant van hun schedels waar grote kaakspieren zich hechten - die vergelijkbaar zijn met bepaalde mensachtigen. Het team van onderzoekers van DeSantis gebruikte eindige-elementenanalyse en tandtextuuranalyse van microslijtage, methoden die doorgaans door ingenieurs worden gebruikt, om de stress en spanning te beoordelen die het kauwen van verschillende voedseltexturen uitstraalt op verschillende schedelstructuren.

"Soms moet je volledig out-of-the-box denken en de relaties tussen schedelvorm en functie heroverwegen, " zei DeSantis. "Ons onderzoek was erop gericht te onderzoeken of de grote sagittale toppen van tapirs nodig zijn voor het eten van hard voedsel of andere functies hebben. We ontdekten dat sagittale toppen het mogelijk maakten om langdurig te kauwen op taai voedsel zoals bladeren, en zijn niet aanwezig in tapir-soorten die het hardste voedsel eten."

Deze studie heeft belangrijke implicaties voor het opnieuw evalueren van relaties tussen vorm en functie bij zoogdieren. Het bevestigt opnieuw hoe belangrijk het is om een ​​breed spectrum van organismen te beoordelen bij het zoeken naar aanwijzingen over het gedrag van uitgestorven dieren.

Het onderzoek bouwt voort op gepubliceerde analyse van Paranthropus boisei, een vroege mensachtigen die vaak 'notenkrakerman' wordt genoemd. Van onze oude familieleden werd gedacht dat ze hard voedsel kauwden en aten op basis van hun gespecialiseerde schedelvorm, maar een microscopische blik op tandstructuren en chemische handtekeningen in de tanden geven aan dat P. boisei geen hard voedsel zoals noten at, eerder zacht of taai voedsel zoals grassen of sterk, vezelige bladeren en stengels.

"In de paleobiologie, we weten nooit waar onze volgende inzichten vandaan zullen komen, " zei Mark Teaford, vice-voorzitter van de afdeling Basiswetenschappen aan de Touro University en een auteur van de bovengenoemde analyse van P. boisei. "Deze studie is een perfect voorbeeld. Door state-of-the-art technieken te gebruiken, maar buiten de gebruikelijke cast van personages te kijken als modellen voor vroege menselijke voorouders, het bevestigt een aantal ideeën en biedt ook nieuwe perspectieven."

De groep fotografeerde moderne tapirs met bekende diëten en een verscheidenheid aan tapirfossielen uit het hele zuidoosten van de VS, waaronder de Gray Fossil Site in het oosten van Tennessee, de locatie van 's werelds meest voorkomende tapirfossiele assemblage. Uit de analyse van het onderzoeksteam bleek dat de in Zuid-Amerika wonende laaglandtapir met de grootste sagittale top aanzienlijke spanning ervaart door zijn schedelvorm met hoge top en taai voedsel zoals bladeren eet. In tegenstelling tot, Baird's tapir - een soort die in Latijns-Amerika leeft - heeft geen sagittale kuif en heeft de hoogste bijtefficiëntie, het eten van de moeilijkste voedingsmiddelen, waaronder palmzaden. Deze resultaten tonen aan dat sagittale kammen in tapirs gunstig zijn voor het verwerken van veel taai voedsel en geen vereiste zijn voor het eten van hard voedsel. Het onderzoeksteam suggereert dat sagittale toppen in sommige oude mensachtigen vergelijkbare voordelen kunnen hebben opgeleverd. Vooral, P. boisei heeft mogelijk geprofiteerd van een groter spiervolume om aanzienlijke hoeveelheden vegetatie te verwerken met minder spiervermoeidheid.

"Dit onderzoek is bijzonder opwindend omdat het zeer zorgvuldige experimentele observaties omvat van het voedingsgedrag en de mechanica van de schedel van een zoogdier die ons buiten de grenzen van de bekende hogere primatenmodellen brengt die studies van vroege fossiele mensachtigen domineren, " merkte Frederick Grine op, hoogleraar en voorzitter van de afdeling Antropologie aan de Stony Brook University, en de co-auteur van het papier. "Door de tapir te gebruiken - een dier dat veel nauwer verwant is aan neushoorns dan mensen - heeft dit team hun onderzoek geopend naar een rijk dat rijk is aan mogelijkheden en unieke inzichten in de voedingsaanpassingen van onze uitgestorven neven, de australopieten."

"Dit is een ongelooflijk fantasierijke en innovatieve studie. Antropologen zijn een beetje in een impasse geraakt bij het proberen het gedrag van robuuste australopieten te begrijpen. Een deel van het probleem is dat er geen levende primaten zijn met het volledige scala aan onderscheidende aanpassingen die in deze groep zijn waargenomen , " zei Maria Silcox, hoogleraar antropologie aan de Universiteit van Toronto Scarborough die niet betrokken was bij het onderzoek. "Het zoeken naar moderne analogen in andere groepen is een geïnspireerde benadering. De resultaten komen in grote lijnen overeen met de huidige ideeën over wat robuuste australopieten eten. Het lijkt steeds waarschijnlijker dat een schedel die we vroeger 'notenkrakerman' noemden, beter zou kunnen worden genoemd 'tough chewing man'! Niet zo suggestief. Maar waarschijnlijker waar! Het DeSantis-lab onderscheidt zich door zijn fantasierijke onderzoeksprogramma, en betrokkenheid bij de meest recente, en robuust, methoden voor dieetreconstructie."

Kijken naar andere zoogdieren voor hints is essentieel om het leven van mensachtigen te begrijpen. Omdat grote sagittale toppen ruimte bieden voor grote aanhechtingen van de temporalisspier die helpen bij het kauwen en kaakbewegingen, their presence in carnivores like hyenas is often correlated with bone-crushing behavior. These large sagittal crests are also present in herbivores like giant panda bears, which primarily crack open and consume bamboo. In primates, large sagittal crests occur in apes like gorillas and orangutans, which eat a mixture of hard and tough foods and are pronounced in the largest males. Because of many complicating factors including body size, there are no perfect primate models for inferring ancient hominin diets.